DE3331570A1 - METHOD FOR CONTROLLING THE SIZE OF THE PEARLS IN THE PRODUCTION OF EXPANDABLE STYRENE POLYMERISATES BY SUSPENSION POLYMERISATION - Google Patents

METHOD FOR CONTROLLING THE SIZE OF THE PEARLS IN THE PRODUCTION OF EXPANDABLE STYRENE POLYMERISATES BY SUSPENSION POLYMERISATION

Info

Publication number
DE3331570A1
DE3331570A1 DE19833331570 DE3331570A DE3331570A1 DE 3331570 A1 DE3331570 A1 DE 3331570A1 DE 19833331570 DE19833331570 DE 19833331570 DE 3331570 A DE3331570 A DE 3331570A DE 3331570 A1 DE3331570 A1 DE 3331570A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
organic
protective colloid
polymerization
water
pearls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19833331570
Other languages
German (de)
Inventor
Horst Dr. 4370 Marl Leithäuser
Josef Karl Dr. 4350 Recklinghausen Rigler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels AG
Original Assignee
Chemische Werke Huels AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6208007&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE3331570(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Chemische Werke Huels AG filed Critical Chemische Werke Huels AG
Priority to DE19833331570 priority Critical patent/DE3331570A1/en
Priority to EP84107706A priority patent/EP0137916B1/en
Priority to DE8484107706T priority patent/DE3474151D1/en
Priority to FI843365A priority patent/FI78486C/en
Priority to US06/644,451 priority patent/US4618468A/en
Priority to JP59180845A priority patent/JPS6071612A/en
Publication of DE3331570A1 publication Critical patent/DE3331570A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16Making expandable particles
    • C08J9/20Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/05Use of one or more blowing agents together
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/09Pre-expansion of foamed polystyrene
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/15Aging of foamed resin products

Description

CHEMISCHE WERKE HÜLS AG - - O.Z. 3933CHEMISCHE WERKE HÜLS AG - - OZ 3933

Verfahren zum Steuern der Größe der Perlen bei der Herstellung von expandierbaren Styrolpolymerisaten durch SuspensionspolymerisationProcess for controlling the size of the beads in the manufacture of expandable styrene polymers by suspension polymerization

Expandierbare oder verschäumbare Styrolpolymerisate werden im wesentlichen nach dem Verfahren der sogenannten Perlpolymerisation oder Suspensionspolymerisation in wäßriger Phase erhalten. Als Suspensionsstabilisatoren werden heute üblicherweise wasserlösliche organische Polymere verwendet, die als Schutzkolloide bezeichnet werden. Auch feinteilige Pulver wie z. B. Calcium- oder Bariumsulfat oder Calciumphosphat können zur Stabilisierung der Suspension verwendetExpandable or foamable styrene polymers are essentially by the process of so-called bead polymerization or suspension polymerization obtained in the aqueous phase. The suspension stabilizers used today are usually water-soluble uses organic polymers called protective colloids. Finely divided powders such as B. Calcium or barium sulfate or calcium phosphate can used to stabilize the suspension

10 werden. Derartige Stabilisatorsysteme werden als10 become. Such stabilizer systems are called

Pickering-Stabilisatoren bezeichnet. Eine Aufstellung von technisch eingesetzten Schutzkolloiden ist z. B. in dem Artikel von Trommsdorf und Münster in "Schildknecht": Polymer Processes Vol. 29, Seite 119 bis 120Pickering stabilizers called. A list of technically used protective colloids is z. B. in the article by Trommsdorf and Münster in "Schildknecht": Polymer Processes Vol. 29, pages 119 to 120

15 zu finden.15 to find.

Der Wahl von geeigneten Schutzkolloiden kommt aus folgenden Gründen eine wesentliche Bedeutung zu:The choice of suitable protective colloids is of great importance for the following reasons:

20 1. Einstellung enger Kornverteilungen mit definierter Größe 20 1. Setting of narrow particle size distributions with a defined size

Verschäumbare Styro!polymerisate werden je nach Perlgröße verschiedenen Einsatzzwecken zugeführt: grobe Perlen (2,5 bis 0,8 mm) werden für die Herstellung 5 von Isolierplatten eingesetzt, feinere Fraktionen (0,8 bis 0,4 mm Durchmesser) werden zur Herstellung von Verpackungsmaterial verwendet. Es ist daher notwendig, daß Perlen im jeweils gewünschten Korngrößenbereich in ausreichender Menge, d. h., in hoher Ausbeute, anfallen. Dabei soll der Anfall an Über- oder Unterkorn möglichst gering sein.Foamable styrofoam polymers are made depending on the size of the beads Various uses: Coarse pearls (2.5 to 0.8 mm) are used for manufacturing 5 of insulating plates are used, finer fractions (0.8 to 0.4 mm in diameter) are used for production used by packaging material. It is therefore necessary that pearls are in the desired grain size range in sufficient quantity, d. i.e., in high yield. The seizure should start Oversized or undersized grains should be as small as possible.

°*ζ· 3933 ° * ζ 3933

2. Niedriger Innenwassergehalt der Perlen 2. Low internal water content of the pearls

Bei der üblichen Suspensionspolymerisation wird bekanntlich stets eine gewisse Menge Wasser in die Perlen eingeschlossen. Polymerisate mit einem niedrigen Gehalt an eingeschlossenem Wasser weisen im aufgeschäumten Zustand eine gleichmäßige Schaumstruktur auf, die die WärmeIsolierfähigkeit der Schaumstoff platten positiv beeinflußt. Ein möglichst niedriger Gehalt an eingeschlossenem Wasser (Innenwasser) ist daher anzustreben.In the usual suspension polymerization, as is known, a certain amount of water is always in the Pearls included. Have polymers with a low content of trapped water in the foamed state has a uniform foam structure, which enhances the thermal insulation properties of the Foam panels positively influenced. One possible low content of trapped water (indoor water) is therefore to be aimed for.

3. Kugelförmige Gestalt der Perlen 3. Spherical shape of the pearls

Bei der Suspensionspolymerisation von treibmittelfreiem Styrol werden, wegen der besseren Verarbeitbarkeit, deformierte Perlen angestrebt. Bei der Herstellung expandierbarer Styrolpolymerisate sollten die Perlen jedoch möglichst kugelförmige Gestalt besitzen.In the suspension polymerization of blowing agent-free styrene, because of the better processability, aimed at deformed pearls. In the production of expandable styrene polymers should however, the pearls are as spherical as possible.

4. Ausreichende Stabilität der Suspension über den gesamten Polymerisationszyklus Die Suspension zur Herstellung von expandierbaren Styrolpolymerisaten ist noch labiler als die von treibmittelfreien Styrolpolymerisaten. Bei den heute4. Sufficient stability of the suspension over the entire polymerization cycle The suspension for the production of expandable styrene polymers is even more unstable than that of blowing agent-free styrene polymers. With today

2 5 üblichen Reaktorgrößen bis zu 100 m stellt der2 5 usual reactor sizes up to 100 m is the

Verlust eines Ansatzes daher einen erheblichen Schaden dar. Es muß also gewährleistet sein, daß bei Störfällen die Phasentrennung so langsam vor sich geht, daß genügend Zeit bleibt, einen Polymerisationsinhibitor zuzusetzen.Loss of an approach therefore constitutes considerable damage. It must therefore be ensured that in the event of accidents the phase separation is so slow that there is enough time, a polymerization inhibitor to add.

Alle diese Forderungen werden von keinem bis heute bekannten Suspensionssystem gleichzeitig erfüllt.None of the suspension systems known to date meet all of these requirements at the same time.

Es hat zwar nicht an Versuchen gefehlt, einen gangbaren 5 Weg zu finden, um alle vier Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen. Wie der bekanntgewordene Stand der Technik zeigt, hatten die Bemühungen jedoch keinen Erfolg.While there has been no lack of attempts to find a feasible 5 way to meet all four requirements at the same time to meet. However, as the known art shows, the efforts have not been successful.

- /- O.Z. 3933- / - O.Z. 3933

In der DE - A - 25 48 524 wird ein Verfahren beschrieben, wonach Suspensionsstabilisatoren eingesetzt werden, die durch radikalische Polymerisation von Styrol in Gegenwart von Polyvinylpyrrolidon hergestellt wurden. 5DE-A-25 48 524 describes a process according to which suspension stabilizers are used, which were produced by radical polymerization of styrene in the presence of polyvinylpyrrolidone. 5

Die DE - B 2 - 25 10 937 beschreibt eine Methode, bei der das System anfangs im Zustand geringer Viskosität mit Tricalciumphosphat schwach stabilisiert wird, einige Stunden später erfolgt ein Nachstabilisieren mit einer wäßrigen Lösung von Polyvinylpyrrolidon.DE - B 2 - 25 10 937 describes a method in which the system is initially in the low viscosity state is weakly stabilized with tricalcium phosphate, a few hours later it is stabilized with a aqueous solution of polyvinylpyrrolidone.

Nach beiden Verfahren sollen Styrolpolymerisate mit geringem Innenwassergehalt erzeugt werden können. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß die Korngröße des Polymerisates durch den Zugabezeitpunkt des organischen Schutzkolloides bestimmt wird.Both processes should be able to produce styrene polymers with a low internal water content. These Processes have the disadvantage, however, that the particle size of the polymer depends on the time at which the organic polymer is added Protective colloid is determined.

Die genaue Bestimmung des Polymerisationsumsatzes bei heterogenen Gemengen, wie sie bei der Suspensionspo Iymerisation vorliegen, ist schwierig. Eine genaue Kenntnis des Umsatzes ist für die reproduzierbare Einstellung der Kornspektren jedoch notwendig, da die Perlgröße von der jeweiligen Viskosität der polymerisierenden Phase abhängt, bei der das Schutzkolloid zugegeben wird.The exact determination of the polymerization conversion in the case of heterogeneous batches, as is the case with suspension polymerization is difficult. A precise knowledge of the turnover is necessary for the reproducible setting the particle size spectrum is necessary because the pearl size depends on the viscosity of the polymerizing phase depends at which the protective colloid is added.

5 Außerdem ist das polymerisierende System etwa 2 Stunden in einem unsicheren Betriebszustand, was speziell beim Einsatz von Großreaktoren besonders nachteilig ist. Ein Störfall, z. B. ein Rührerausfall, kann besonders zu Anfang der Polymerisation, wenn die Hauptmenge an Styrol noch vorhanden ist, zu einer Zerstörung des Reaktors führen.5 Besides, the polymerizing system is about 2 hours in an unsafe operating state, which is particularly disadvantageous when using large reactors. An incident, e.g. B. a stirrer failure, especially at the beginning of the polymerization, when the main amount of If styrene is still present, the reactor will be destroyed.

In der DE - B - 20 49 291 wird vorgeschlagen, zwei Schutzkolloide, nämlich Polyvinylalkohol mit unterschiedlichem Hydroxilierungsgrad, einzusetzen, um einheitlich große runde Perlen zu erhalten. Wie die angegebenen Beispiele zeigen, muß dabei das VerhältnisDE-B-20 49 291 proposes two protective colloids, namely polyvinyl alcohol with different Degree of hydroxylation, to be used in order to obtain round beads of uniform size. As the The examples given must show the ratio

Ο·Ζ· 3933Ο · Ζ · 3933

-rfife- tf.^ 3933-rfife- tf. ^ 3933

von Styrol zu Wasser so ungünstig gewählt werden, daß das Verfahren unwirtschaftlich ist. Das Verfahren kann nicht dazu beitragen, die Korngröße der Perlen gezielt zu steuern.
5
chosen from styrene to water so unfavorably that the process is uneconomical. The process cannot help to specifically control the grain size of the pearls.
5

Wie bereits eingangs erwähnt wurde, werden auch wasserunlösliche anorganische Pulver als Suspensionsstabilisatoren eingesetzt. Die Verwendung von Calciumphosphaten ist am gebräuchlichsten. Diese anorganischen Verbindungen werden in der Regel in Kombination mit kleineren Mengen an Emulgatoren oder Tensiden eingesetzt (Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Band XIV, Teil 1, Makromolekulare Stoffe, Seite 425) . Die Anwendung dieser Systeme ist im Vergleich zu organischen Schutzkolloiden aber eingeschränkt, da eine reproduzierbare Handhabung und ein störungsfreier Verlauf der Suspensionspolymerisation nur in einem engen Bereich möglich ist. Auf Seite 422, letzter Absatz, Zeilen 6 bis 8 dieser Literaturstelle wird hierzu aufgeführt:As already mentioned at the beginning, water-insoluble inorganic powders are also used as suspension stabilizers used. The use of calcium phosphates is the most common. These inorganic compounds are usually used in combination with smaller amounts used on emulsifiers or surfactants (Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, 4th Edition, Volume XIV, Part 1, Macromolecular Substances, page 425). The application compared to organic protective colloids, however, this system is limited because it is reproducible Handling and a trouble-free course of the suspension polymerization only in a narrow area is possible. On page 422, last paragraph, lines 6 to 8 of this reference is listed:

"Es lassen sich kaum Bedingungen angeben, unter denen ein pulverförmiges Dispergiermittel einer breiteren Anwendung fähig wäre". Bei der Kombination von anorganischen Verbindungen mit Tensiden muß die optimale Dosierung exakt eingehalten werden, da sowohl Unter-"It is hardly possible to specify conditions under which a powdery dispersant is a broader Application would be capable ". When combining inorganic compounds with surfactants, the optimal Dosage must be adhered to exactly, as both under-

2 5 dosierung als auch Überdosierung des Tensides eine Koagulation des Ansatzes zur Folge haben.2 5 dosing as well as overdosing the surfactant can result in coagulation of the batch.

Aus der französischen Patentschrift 20 79 991 ist auch bekannt, sowohl durch die Menge des Suspensionsmittels (Schutzkolloids) oder durch Variieren des Phasenverhältnisses wäßriger zu organischer Phase oder auch durch Verwenden einer Mischung aus organischem Schutzkolloid und anorganischem Suspensionsstabilisator die Form der Perlen zu verändern. Nach dieser Arbeitsweise erhält man notwendigerweise keine kugelförmigen Perlen, auch keine Perlen mit niedrigem Innenwassergehalt, weil das Suspensionsmittel nicht vor der Polymerisation derFrom French patent specification 20 79 991 it is also known, both through the amount of the suspending agent (Protective colloids) or by varying the phase ratio of aqueous to organic phase or by Using a mixture of organic protective colloid and inorganic suspension stabilizer the shape of the Altering pearls. After doing this procedure, you don't necessarily get spherical beads, either no pearls with a low internal water content because the suspending agent is not prior to polymerization

-ßS - 0.2. 3933 -ßS - 0.2. 3933

wäßrigen Phase zugesetzt wird. Beim Zugeben des Suspensionsmittels zu Beginn der Polymerisation läßt sich die Korngröße nicht reproduzierbar einstellen.aqueous phase is added. When adding the suspending agent At the beginning of the polymerization, the grain size cannot be set in a reproducible manner.

Auch das ähnliche Verfahren der US-PS 3 222 343 erfüllt nicht die geforderten Bedingungen.The similar process of US Pat. No. 3,222,343 does not meet the required conditions either.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Korngrößensteuerung bei der Suspensionspolymerisation von Styrol zu entwickeln, bei dem die Suspension über den gesamten Polymerisationszyklus stabil ist, expandierbare Perlen mit niedrigem Innenwassergehalt und kugelförmiger Gestalt ergibt und nach Wunsch feine oder grobe Perlfraktionen innerhalb der Korngröße vonThe invention is based on the object of a method for grain size control in suspension polymerization of styrene in which the suspension is stable over the entire polymerization cycle, expandable pearls with low internal water content and spherical shape gives fine and if desired or coarse pearl fractions within the grain size of

15 0,41 bis 2,5 mm in hoher Ausbeute liefert.15 supplies 0.41 to 2.5 mm in high yield.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in den Patentansprüchen niedergelegte Verfahren gelöst.According to the invention, this object is achieved by the method laid down in the patent claims.

Erforderlich zum Erfolg sind demnach folgende Maßnahmen: Die verwendeten Schutzkolloide werden vor Beginn der Polymerisation der wäßrigen Phase zugesetzt. Sie müssen im gesamten zu durchlaufenden Temperaturbereich von 2 5 bis 125 C in Wasser homogen löslich und wirksam sein. 5 Sie werden in einem solchen Konzentrationsbereich eingesetzt, daß durch ihren Zusatz die Grenzflächenspannung Wasser/Styrol nicht unter 18 N/mm abgesenkt wird. Die Grenzflächenspannung Styrol/Wasser liegt bei 32The following measures are therefore necessary for success: The protective colloids used are before the start of the Polymerization of the aqueous phase added. You must cover the entire temperature range of 2 5 be homogeneously soluble and effective in water up to 125 C. 5 They are used in such a concentration range that that their addition does not lower the interfacial tension water / styrene below 18 N / mm. The styrene / water interfacial tension is 32

2
N./mm . Schließlich darf das Gewichtsverhältnis von wäPriger zu organischer Phase nur über 0,9 : 1 liegen; mit anderen Worten im Bereich 1 : 0,9 bis 1 : 1,25. Die organischen Schutzkolloide werden nach dem Molekulargewicht ausgewählt. Gerade dieses zuletzt genannte wesentliche Kriterium war nach den Kenntnissen des
2
N./mm. Finally, the weight ratio of the aqueous to the organic phase may only be more than 0.9: 1; in other words in the range 1: 0.9 to 1: 1.25. The organic protective colloids are selected according to their molecular weight. According to the knowledge of the

35 Standes der Technik nicht zu erwarten.35 State of the art not to be expected.

- J? - O.Z. 3933- J? - O.Z. 3933

Es hat sich nämlich überraschenderweise herausgestellt, daß höhe molekulare Schutzkolloide ein feineres Kornspektrum ergeben als niedermolekulare Substanzen derselben makromolekularen Verbindung. Besonders überraschend dabei war der Effekt, daß auch bei Einsatz niedermolekularer Schutzkolloide ausschließlich die erwünschte, runde kugelförmige Perlform erhalten wird.Surprisingly, it turned out that that higher molecular protective colloids result in a finer grain spectrum than lower molecular substances of the same macromolecular compound. Particularly surprising was the effect that even when used low molecular weight protective colloids only the desired, round spherical pearl shape is obtained.

Aus dem Artikel von Winslow und Matreyek (Ind. Engng.From the article by Winslow and Matreyek (Ind. Engng.

Chem. 43 (1951), Seite 1108) geht nämlich hervor, daß beim Einsatz von Polyvinylalkohol als Schutzkolloid das Molgewicht gegenüber dem Hydroxilierungsgrad nur eine untergeordnete Rolle spielt. H. Wennig stellt bei seinen Untersuchungen "Zur Kolloidchemie der Perlpolymerisation" (Kunststoffe-Plastics j> (1958) , Seiten bis 340) auf Seite 330 fest, daß das Molgewicht des Schutzkolloides "weder für die Grenzflächenaktivität, noch für den Emulgiervorgang noch für die Stabilität der Emulsion von Bedeutung ist".Chem. 43 (1951), page 1108) shows that when using polyvinyl alcohol as a protective colloid the molecular weight only plays a subordinate role compared to the degree of hydroxylation. H. Wennig contributes his investigations "On the colloid chemistry of pearl polymerization" (Kunststoffe-Plastics j> (1958), pages to 340) on page 330 states that the molecular weight of the protective colloid "neither for the interface activity, nor for the emulsification process nor for stability of the emulsion is important ".

Für das erfindungsgemäße Verfahren werden bevorzugt Hydroxiethylcellulose und Polyvinylpyrrolidon als Schutzkolloide eingesetzt und zwar deshalb, da von diesen Substanzen im Handel ohne weiteres nach dem Molekulargewicht abgestufte Fraktionen erhältlich sind. Als Maß für das Molekulargewicht wird entweder der K-Wert nach Fikentscher (Cellulosechemie 13 (1932) , Seite 58) , oder die reduzierte spezifische Viskosität angegeben. Sie werden in Konzentrationen zwischen 0,01 bis 0,3 Gewichtsprozent, bezogen auf die eingesetzte Menge an Wasser, insbesondere in Konzentrationen von 0,05 bis 0,15 Gewichtsprozent, verwendet. Sie sind außerdem im angegebenen Konzentrationsbereich bei den beim Polymerisationsprozeß herrschenden Temperaturen zwischenHydroxyethyl cellulose is preferred for the process according to the invention and polyvinylpyrrolidone used as protective colloids because of these Substances are readily available commercially in fractions graded according to molecular weight. As a measure for the molecular weight either the K value according to Fikentscher (Cellulosechemie 13 (1932), page 58), or the reduced specific viscosity indicated. They are used in concentrations between 0.01 to 0.3 Percentage by weight, based on the amount of water used, in particular in concentrations of 0.05 to 0.15 percent by weight, used. They are also in the specified concentration range for the polymerization process prevailing temperatures between

25 0C und 12 5 °C in Wasser klar und vollständig auflösbar. Die Grenzflächenspannung zwischen Styrol und Wasser wird durch den Zusatz des Schutzkolloids nicht25 0 C and 12 5 ° C clear and completely soluble in water. The interfacial tension between styrene and water is not reduced by the addition of the protective colloid

-r-a--r-a-

tiefer als auf 18 N/mm gesenkt.lower than 18 N / mm.

Da die käuflichen, nach dem Molgewicht abgestuften Typen der Schutzkolloide kein einheitliches Molgewicht, sondern eine Molgewichtsverteilung besitzen, ist es vorteilhaft, zur verbesserten Korngrößensteuerung als zweite Komponente ein anorganisches, in Wasser schwerlösliches Pulver zuzusetzen. An diesem feinteiligen Pulver werden bevorzugt hochmolekulare Anteile des organischen Schutzkolloides adsorbiert, so daß zur Suspensionsstabilisierung nur die gewünschte Molekulargewichts fraktion wirksam ist. Als brauchbare Adsorbention können z. B. feinteilige Tricalciumphosphate oder Bariumphosphat eingesetzt werden. Das Gewichtsverhältnis von organischem Schutzkolloid und anorganischem Fulver liegt zwischen 1 : 1 und 1 : 5, insbesondere zwischen 1 : 2 und 1:4.Since the commercially available types of protective colloids, graded according to the molecular weight, do not have a uniform molecular weight, but have a molecular weight distribution, it is advantageous for improved grain size control than to add an inorganic powder that is sparingly soluble in water to the second component. On this finely divided Powders are preferably adsorbed high molecular weight fractions of the organic protective colloid, so that for Suspension stabilization only the desired molecular weight fraction is effective. As a useful adsorbent can e.g. B. finely divided tricalcium phosphate or barium phosphate can be used. The weight ratio of organic protective colloid and inorganic fulver is between 1: 1 and 1: 5, in particular between 1: 2 and 1: 4.

Die organischen Schutzkolloide werden zusammen mit den übrigen Komponenten des Stabilisierungssystems vor Beginn der Polymerisation in die wäßrige Phase gegeben. Das Wasser sollte eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 0,5/us (Mikrosiemens) aufweisen. Unter Rühren wird die organische Phase zugesetzt und anschließend auf-5 geheizt. Das System ist daher zu jedem Zeitpunkt der Polymerisation ausreichend stabil. Sollte der Rührer ausfallen, tritt die Trennung der wäßrigen und organischen Phase so langsam ein, daß genügend Zeit bleibt, einen Polymerisationsinhibitor zuzusetzen. Es entstehen Styro!polymerisate, deren Innenwassergehalt außerordentlich niedrig ist. Er liegt zwischen 0,3 und 1,0 Gewichtsprozent.The organic protective colloids are used together with the other components of the stabilization system before the start added to the polymerization in the aqueous phase. The water should have an electrical conductivity of less than 0.5 / us (microsiemens). While stirring is the organic phase was added and then heated to -5. The system is therefore at all times the Polymerization sufficiently stable. Should the stirrer fail, the aqueous and organic separation occurs Phase so slowly that there is enough time to add a polymerization inhibitor. It arise Styrofoam polymers, the internal water content of which is extraordinary is low. It is between 0.3 and 1.0 percent by weight.

Die Einstellung des gewünschten Kornspektrums kann 5 entweder durch Einsatz definierter Molekulargewichts-The setting of the desired particle size spectrum can be 5 either by using defined molecular weight

O. ZYO. ZY

fraktionen der organischen Schutzkolloide allein oder durch Abmischen und Einsatz des Gemisches von Fraktionen erfolgen. Die Konzentration sollte immer so hoch gewählt werden, daß eine ausreichende Stabilität der Suspension während des gesamten Polymerisationsverlaufes gewährleistet ist. Das Verhältnis zwischen wäßriger und organischer Phase liegt, wie bereits erwähnt, im Bereich von 0,9 : 1 bis 1 : 1,25, vorzugsweise um 1 : 1, jedoch nicht unter 1:1.fractions of the organic protective colloids alone or by mixing and using the mixture of fractions take place. The concentration should always be chosen so high that there is sufficient stability of the suspension is guaranteed during the entire course of the polymerization. The relationship between aqueous and organic As already mentioned, phase is in the range from 0.9: 1 to 1: 1.25, preferably around 1: 1, however not less than 1: 1.

1010

Ausgangsstoffe für die Herstellung der expandierbaren Styrolpolymerisate sind Styrol und Monomerengemische, die mindestens 50 Gewichtsprozent Styrol enthalten und zusätzlich ein mit Styrol copolymerisierbares Monomeres,Starting materials for the manufacture of expandable Styrene polymers are styrene and monomer mixtures which contain at least 50 percent by weight of styrene and additionally a monomer which can be copolymerized with styrene,

z. B. X-Methylstyrol, p-Methylstyrol, kernhalogenierte Styrole, Acrylnitril, Ester der Acryl- oder Methacrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, N-Vinylverbindungen, wie N-Vinylcarbazol oder auch geringere Mengen Butadien oder Divinylbenzol enthalten.z. B. X-methylstyrene, p-methylstyrene, nuclear halogenated Styrenes, acrylonitrile, esters of acrylic or methacrylic acid of alcohols with 1 to 8 carbon atoms, N-vinyl compounds, such as N-vinylcarbazole or smaller amounts Contain butadiene or divinylbenzene.

2020th

Die Polymerisation wird nach dem an sich bekannten Perlpolymerisationsverfahren bei Temperaturen von 80 bis 125 °C durchgeführt. Sie wird in üblicher Weise mittels einer oder mehrerer radikalbildender Substanzen initiiert, wobei die üblichen Mengen von 0,2 bis 1,0, insbesondere 0,3 bis 0,6 Gewichtsprozent, bezogen auf die organische Phase verwendet werden: t-Butylperbenzoat, t-Butylperisononanat, Di-t-butylperoxid, Dibenzoylperoxid oder Mischungen derselben seien beispielsweise genannt. Die Styrolpolymerisate können außerdem organische Halogenverbindungen als Flammschutzmittel enthalten, wie die bromierten Oligomeren des Butadiens oder des Isoprens. Als typische Vertreter seinen genannt: 1,2,5,6-Tetrabromcyclododecan, 1, 2, 5, 6, 9,10-Hexabromcyclododecan, bromier'tes Polybutadien, mit einem Polymerisationsgrad von z. B. 3 bis 15, l-(\',ß-Dibromäthyl)-3,4-dibromcyclohexan. Es kann vorteilhaftThe polymerization is carried out according to the per se known bead polymerization process carried out at temperatures of 80 to 125 ° C. It is used in the usual way initiated one or more radical-forming substances, the usual amounts of 0.2 to 1.0, in particular 0.3 to 0.6 percent by weight, based on the organic phase, are used: t-butyl perbenzoate, t-butyl perisononanate, Di-t-butyl peroxide, dibenzoyl peroxide or mixtures thereof may be mentioned as examples. The styrene polymers can also contain organic halogen compounds as flame retardants, such as the brominated oligomers of butadiene or isoprene. Its typical representatives are: 1,2,5,6-tetrabromocyclododecane, 1, 2, 5, 6, 9,10-hexabromocyclododecane, brominated polybutadiene, with a degree of polymerization of e.g. B. 3 to 15, l - (\ ', ß-dibromoethyl) -3,4-dibromocyclohexane. It can be beneficial

- & - ii o.z3 ^SstS 7 - & - ii o.z3 ^ SstS 7

sein, synergistisch wirkende Substanzen, wie Di-t-butylperoxid, Poly-p-diisopropylbenzol zuzusetzen.be, synergistic substances, such as di-t-butyl peroxide, Add poly-p-diisopropylbenzene.

Als Treibmittel werden für das erfindungsgemäße Verfahren flüssige oder gasförmige organische Verbindungen verwendet, die das Styro!polymerisat nicht lösen und deren Siedepunkt unterhalb des Erweichungspunktes des Polymerisates liegt, z. B. aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Propan, Butan, Pentan, Hexan, Cyclohexan oder Halogenkohlenwasserstoffe, wie Methylchlorid, Dichloriddifluormethan, Trichlormonofluormethan oder 1,2,2-Trifluor-, 1,1,2-Trichlorethan. Auch Mischungen der Treibmittel können verwendet werden. Die Treibmittel werden üblicherweise in Mengen von 2 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 12 Gewichtsprozent, bezogen auf die Monomeren, verwendet.Liquid or gaseous organic compounds are used as propellants for the process according to the invention, which do not dissolve the styrofoam polymer and whose boiling point is below the softening point of the polymer lies, e.g. B. aliphatic hydrocarbons, such as propane, butane, pentane, hexane, cyclohexane or halogenated hydrocarbons, such as methyl chloride, dichloride difluoromethane, trichloromonofluoromethane or 1,2,2-trifluoro-, 1,1,2-trichloroethane. Also mixtures of propellants can be used. The propellants are usually used in amounts of from 2 to 20 percent by weight, preferably 3 to 12 percent by weight, based on the monomers, used.

Die expandierbaren Styrolpolymerisate können außerdem Zusatzstoffe, wie Farbstoffe, Füllstoffe und Regulierungsmittel für die Schaumporosität, wie Epoxialkane, enthalten. Die expandierbaren Styrolpolymerisate liegen nach der Herstellung in Kugelform vor, und haben im allgemeinen einen Teilchendurchmesser von 0,3 bis 3 mm, vorzugsweise 0,4 bis 2,5 mm. Sie können nach den üblichen Verfahren in vorgeschäumtem Zustand durch Erhitzen in Formen, welche nicht gasdicht schließen, weiter aufgeschäumt und zu Schaumstofformkörpern versintert werden, die in ihren Ausmaßen dem Innenhohlraum der verwendeten Form entsprechen .The expandable styrene polymers can also contain additives such as dyes, fillers and regulating agents for foam porosity, such as epoxy alkanes. The expandable styrene polymers lie after preparation in spherical shape, and generally have a particle diameter of 0.3 to 3 mm, preferably 0.4 to 2.5 mm. They can be pre-expanded in the usual way by heating them in molds, which do not close gas-tight, are further foamed and sintered to form foam moldings that are in their dimensions correspond to the inner cavity of the mold used .

1. Beispiele: 1.1. Polymerisation 1. Examples : 1.1. Polymerization

Die vorgemischten Mischungen aus organischem Schutzkolloid und feinteiligem Tricalciumphosphat werden in einen Rührbehälter in 100 Gewichtsteilen vollentsalztem Wasser dispergiert. Der The premixed mixtures of organic protective colloid and finely divided tricalcium phosphate are dispersed in 100 parts by weight of deionized water in a stirred tank. Of the

O.Z. 3933O.Z. 3933

Dispersion werden unter Rühren 100 Gewichtsteile Styrol zugegeben, in dem 0,30 Teile Dibenzoylperoxid und 0,15 Teile t-Butylperbenzoat gelöst sind. Diese Mischung wird 4 Stunden bei 90 0C und 6 Stunden bei 115 °C unter Rühren polymerisiert. 3 Stunden nach Erreichen von 90 C werden 7 Gewichtsteile eines Gemisches aus normal und isopentan als Treibmittel zugegeben. Nach Beendigung der Polymerisation wird der Rührbehälter entleert und die Polymerisatteilchen vom Außenwasser weitgehend befreit.100 parts by weight of styrene, in which 0.30 part of dibenzoyl peroxide and 0.15 part of t-butyl perbenzoate are dissolved, are added to the dispersion with stirring. This mixture is polymerized for 4 hours at 90 0 C and 6 hours at 115 ° C with stirring. 3 hours after reaching 90 ° C., 7 parts by weight of a mixture of normal and isopentane are added as a propellant. After the end of the polymerization, the stirred tank is emptied and the polymer particles are largely freed from the outside water.

1.2. Das Innenwasser wird folgendermaßen bestimmt: Eine Probe des expandierbaren Polystyrols wird zur Beseitigung von Außenwasserspuren 2 Minuten mit Methanol behandelt, dann auf einer Nutsche abgesaugt und 5 Minuten mit Luft von 20 C beblasen. Die so aufbereitete Probe wird dann nach der Methode von "Karl Fischer" titriert.1.2. The internal water is determined as follows: A sample of the expandable polystyrene is used for 2 minutes to remove traces of outside water Treated methanol, then sucked off on a suction filter and 5 minutes with air at 20 ° C blow. The sample prepared in this way is then titrated according to the "Karl Fischer" method.

1.3. Bestimmung des Molgewichts des Schutzkolloids:1.3. Determination of the molecular weight of the protective colloid:

In einem 100 ml Maßgefäi? wird eine Lösung des Schutzkolloids in Wasser mit einer Konzentration von 0,002 g/cm hergestellt. Diese Lösung wird in einem Kapillarviskosimeter gemessen und mit dem Lösungsmittel verglichen. Aus den Durchlaufzeiten durch die Kapillare wird die spezifische Viskosität bestimmt und daraus die auf die Konzentration bezogene reduzierte spezifische Viskosität bzw. der I-Wert berechnet. Es gelten folgende Definitionen für den Wert I (g/ml) in der Tabelle:In a 100 ml measuring jar? becomes a solution of the protective colloid made in water at a concentration of 0.002 g / cm. This solution comes in a Capillary viscometer measured and compared with the solvent. From the lead times through the In the capillary, the specific viscosity is determined and from this the reduced based on the concentration specific viscosity or the I-value calculated. The following definitions apply to the value I (g / ml) in the table:

-RED ' -RED -SPEZ/c, "SPEZ to-RED '-RED -SPEZ / c, "SPEZ to

c = 0,002 g/cm = Konzentrationc = 0.002 g / cm = concentration

t = Durchlaufzeit der Lösung ) durch das Ka-t = transit time of the solution ) through the

to = Durchlauf zeit des !> pillarviskosi-to = throughput time of the!> pillar viscous

Lösungsmittels j meter bei 25 °CSolvent j meter at 25 ° C

- 11 O.Z. 3933- 11 O.Z. 3933

Tabelle 1Table 1

Korngrößensteuerung mit Hydroxiethylcellulosechargen unterschiedlichen MolekulargeiwchtsGrain size control with hydroxyethyl cellulose batches of different molecular weights

HECHEC

ι ιι ι

Bei- ! Menge
spiel Gew.-Tl./ Nr. ,100 Gew.-
At- ! lot
play parts by weight / no., 100 parts by weight

I (g/ml)I (g / ml)

Wasser water

Mengelot

TCP Gew.-TL/ 100 Gew. Tl. Wasser TCP teaspoon by weight / 100 teaspoons by weight of water

Innenw. Gew.-%Interior Wt%

Kornspektrum % mm
>2,5 ! 2,0 ?1,12 I 0,9 | 0,63
Grain spectrum % mm
> 2.5! 2.0? 1.12 I 0.9 | 0.63

4-4-

0,4lk0,410.4lk0.41

E 1E 1

V 1V 1

V 2V 2

0,12
0, IO
0,14
0.12
0, IO
0.14

675 675

0,25 0,25 0,250.25 0.25 0.25

0,83 0,71 1,12 ^479 4, 3 ^32, 3^4X75 14, 5^ 572 1,4 ! 0,8 81,6 18,3 41,4 32,6 4,2 2,4 1,0 0,1 84,3 0,2 2,4 10,7 18,6 34,1 18,5 15,50.83 0.71 1.12 ^ 479 4, 3 ^ 32, 3 ^ 4X75 14, 5 ^ 572 1.4 ! 0.8 81.6 18.3 41.4 32.6 4.2 2.4 1.0 0.1 84.3 0.2 2.4 10.7 18.6 34.1 18.5 15, 5

EE. 22 0,0, 1515th 485485 0,0, 3030th 0,0, 5656 98,98 99 00 ,1,1 1,1, 44th 21,21 44th 38,38, 55 27,27 22 10,10, 44th 1,1, 00 VV 33 0,0, 1212th 485485 0,0, 3030th 0,0, 7676 75,75 22 2424 .2.2 38,38, 55 18,18 77th 10,10, 55 5,5, 77th 1,1, 88th 0,0, 66th VV 44th 0,0, 1717th 485485 0,0, 3030th 0,0, 8888 83,83, 99 -- 2,2, 77th 10,10, 44th 28,28, 33 22,22 44th 20,20, 11 16,16, 11

EE. 33 0,0, 2222nd 170170 0,0, 3535 0,0, 4444 98,98 00 VV 55 0,0, 2020th 170170 0,0, 3535 0,0, 5151 81,81 77th VV 66th O,O, 2525th 170170 0,0, 3535 0,0, 7272 84,84, 77th

1,4 10,5 50,7 35,4 2,01.4 10.5 50.7 35.4 2.0

2,2 12,4 17,4 28,5 21,2 18,32.2 12.4 17.4 28.5 21.2 18.3

2,3 . 18,7 35,3 28,4 15,32.3. 18.7 35.3 28.4 15.3

CO GO GOCO GO GO

' Gewichtsprozent im gewünschten Korngrößenbereich von 0,41 bis 2,5 mm. HEC = Hydroxiethylcellulose, TCP = Tricalciumphosphat'' Weight percent in the desired grain size range from 0.41 to 2.5 mm. HEC = hydroxyethyl cellulose, TCP = tricalcium phosphate

O.Z. 3933O.Z. 3933

Aus den in der Tabelle 1 zusammengestellten Ergebnissen geht hervor, daß je nach angestrebtem Bereich des Kornspektrums ein bestimmtes Molekulargewicht (ausgedrückt durch die spezifische Viskosität) des Schutzkolloids zu optimaler Ausbeute in dem angestrebten Korngrößenbereich führt. Die Vergleichsbeispiele zeigen, daß bei Einsatz eines Schutzkolloids mit bestimmtem Molekulargewicht und Veränderung der Konzentration die Ausbeute an verwertbarem Material im Korngrößenbereich zwischen 2,5 und 0,41 mm negativ beeinflußt wird. So kann der bei den Vergleichsversuchen V 2, V 4 und V 6 anfallende Feinanteil nicht als Wiederauflösematerial zurückgeführt werden, da die anhaftenden Mengen an Suspensionsmitteln nur schwer abzutrennen sind und damit den Folgeansatz stören. Bei den Vergleichsversuchen V 1, V 3 und V 5 sind die Perlen y 1,25 mm unrund (flache Scheiben), so daß die brauchbare Ausbeute tätsächlich nur bei 40,2, 36,7 bzw. 79,5 % liegt.The results compiled in Table 1 show that, depending on the desired range of the particle size spectrum, a certain molecular weight (expressed by the specific viscosity) of the protective colloid leads to an optimal yield in the desired particle size range. The comparative examples show that when a protective colloid with a certain molecular weight is used and the concentration is changed, the yield of usable material in the grain size range between 2.5 and 0.41 mm is negatively influenced. The fines obtained in the comparative tests V 2, V 4 and V 6 cannot be returned as redissolving material, since the adhering amounts of suspending agent are difficult to separate and thus interfere with the subsequent batch. In the comparative experiments V 1, V 3 and V 5, the beads y 1.25 mm are out of round (flat disks), so that the useful yield is actually only 40.2, 36.7 and 79.5 % .

- 13 -- 13 -

O.Z. 3933O.Z. 3933

TabelleTabel

Einsatz von Polyvinylpyrrolidonchargeη unterschiedlichen MolekulargewichtsUse of polyvinylpyrrolidone batches of different molecular weights

PVP + PVP + .-TL/.-TL / )) Molgew.Molecular weight Mengelot Austhe end >2,5> 2.5 Korngröße %Grain size% mmmm Beiat Mengelot Gew-iGew-i K-We rtK value TCPTCP beuteprey 2,0 1,12 ! 0,92.0 1.12! 0.9 0,63 j 0,41 Vo, 410.63 j 0.41 Vo, 41 spielgame GewWeight Was-What- Gew.-TL/TL / % % ++)++) Nr.No. 100100 100 Gew.-100 wt. Tl.Tl. Tl. WasTl. What serser serser

EE. 44th 0,0, 1010 9090 0,0, 1010 99,99 88th 00 .2.2 VV 77th 0,0, 1111 9090 0,0, IOIO 86,86 00 -- VV 88th 0,0, 0909 9090 0,0, 1010 80,80, 22 1919th ,4, 4

10,4 48,5 37,5 2,4 1,010.4 48.5 37.5 2.4 1.0

4,5 8,2 22,5 27,4 23,4 14,0
48,7 24,5 3,1 2,3 1,6 0,4
4.5 8.2 22.5 27.4 23.4 14.0
48.7 24.5 3.1 2.3 1.6 0.4

EE. 55 0,0, 1515th 3030th 0,0, 1515th 98,98 22 11 - 66th -- 4,4, 44th 24,24, bb 40,40, 55 28,28, 77th 1,1, 88th VV 99 0,0, 1616 3030th 0,0, 1515th 81,81 66th -- -- -- 2,2, 77th 34,34, 22 44,44, 77th 18,18 44th VV 1010 O,O, 1313th 3030th 0,0, 1515th 88,88 88th ,2, 2 ,4, 4 8,8th, 55 27,27 33 28,28, 55 18,18 22 9,9, 99

20 PVP = Polyvinylpyrrolidon20 PVP = polyvinylpyrrolidone

++'Gewichtsprozent im gewünschten Korngrößenbereich von 0,41 bis 2,5 mm ++ ' Weight percent in the desired grain size range from 0.41 to 2.5 mm

GO CO COGO CO CO

- 14 -- 14 -

O.Z. 3933O.Z. 3933

1010

2020th

Der Feinanteil der Vergleichsversuche V 7 und V 9 ist analog Tabelle 1 nicht wiederverwendbar, bei den Vergleichsversuchen V 8 und V 10 treten ebenfalls unrunde Perlen ab einer Korngröße von 1,25 mm auf, so daß die brauchbare Ausbeute bei 60,8 bzw. 82,4 % liegt. Eine einfache Methode zur Feineinstellung des Kornspektrums ergibt sich durch den Einsatz von Gemischen verschiedener Molgewichtsfraktionen. Dies wird durch die Beispiele in der folgenden Tabelle verdeutlicht:
Tabelle 3
The fine fraction of the comparative experiments V 7 and V 9 cannot be reused analogously to Table 1; in the comparative experiments V 8 and V 10, non-round beads also occur from a grain size of 1.25 mm, so that the useful yield is 60.8 and 82 mm, respectively , 4 % . A simple method for fine-tuning the particle size spectrum results from the use of mixtures of different molecular weight fractions. This is illustrated by the examples in the following table:
Table 3

Einsatz von Gemischen verschiedener Molgewichtsfraktionen von Hydroxiethylcellulose (HEC) zur KorngrößensteuerungUse of mixtures of different molecular weight fractions of hydroxyethyl cellulose (HEC) for grain size control

Beiat Gesamttotal -Tl./-Tl./ HEC 1HEC 1 Mengelot -Tl.-Tl. II. HEC 2HEC 2 Mengelot II. Austhe end Innenw.Interior >2> 2 ,5, 5 22 ,0, 0 Kornspekt rumKornspect rum 1212th 0,90.9 II. 4,84.8 0,0, %% mmmm <0<0 ,41, 41 spielgame menge HECamount of HEC Gew.-Weight Gew.Weight g/mlg / ml Gew.-Tl.Parts by weight g/mlg / ml beuteprey Gew.-?iWt .-? I 1,1, 16,516.5 6363 1 0,4L 1 0.4L Nr.No. Gew.Weight Was- ·What- · 100 Gew100 wt % * % * 48,548.5 100100 Tl. WasTl. What 18,418.4 Tl.Tl. 1212th 0909 serser serser 1212th 0,0, 0303 67 567 5 0,030.03 485485 0,72 10.72 1 .2.2 7474 ,6, 6 ,5, 5 00 E 6"E 6 " 0,0, 2727 0,0, 1717th 67 567 5 0,090.09 485485 98,898.8 0,68 00.68 0 ,1,1 4848 ,2, 2 1818th ,5, 5 22 ,9, 9 0,2 -0.2 - E 7E 7 0,0, 2222nd 0,0, 0808 48 548 5 0,100.10 170170 99,999.9 0,450.45 -- -- 3232 .2.2 3939 ,5, 5 3,3 0,3.3 0, 88th E 8E 8 0,0, 0,0, 485485 0,140.14 170170 99,299.2 0,380.38 -- -- 88th ,1,1 5454 ,2, 2 26,8 O,26.8 O, 22 E 9E 9 0,0, 99,899.8 00 ,5, 5

Tricalciumphosphat in allen Beispielen 0,3 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Phase Gewichtsprozent im gewünschten Korngrößenbereich O,41 bis 2,5 mmTricalcium phosphate in all examples 0.3% by weight, based on the aqueous phase Weight percent in the desired grain size range 0.41 to 2.5 mm

CO CO COCO CO CO

cn -J CDcn -J CD

O.Z. 3933O.Z. 3933

Aus diesen Versuchen ist der vorteilhafte Einsatz von Gemischen aus Schutzkolloiden mit unterschiedlichem Molgewicht deutlich erkennbar. In allen Fällen liegt die Ausbeute an verwendbaren Perlen nahezu bei ICX) %. Außerdem sind die Korngrößenverteilungen enger, d. h., eine gewünschte Korngröße kann gezielter eingestellt werden. Die Innenfeuchten der Produkte liegen in allen Fällen unter 1 % und sind somit zufriedenstellend.The advantageous use of mixtures of protective colloids with different molecular weights can be clearly seen from these experiments. In all cases, the yield of beads that can be used is almost ICX %. In addition, the grain size distributions are narrower, i. That is, a desired grain size can be set in a more targeted manner. The internal moisture levels of the products are in all cases below 1 % and are therefore satisfactory.

Mit den folgenden Versuchen soll die unterschiedliche Geschwindigkeit der Phasentrennung des Polymerisationsansatzes bei stehendem Rührer demonstriert werden, jenachdem, ob Suspensionsmittel vorhanden sind oder nicht. Im Störfall, z. B. durch Getriebeschaden Ausfall des Rührers, muß soviel Zeit bleiben, um dem System vor der Phasentrennung einen Polymerisationsstopper zuzuführen.With the following experiments the different speed the phase separation of the polymerization batch can be demonstrated with the stirrer stopped, depending on whether or not suspending agents are present. In the event of a fault, e.g. B. failure of the stirrer due to gear damage must there is enough time left to add a polymerization stopper to the system prior to phase separation.

Dazu wurden in einem 15-1-Glaskolben 5 kg vollentsalztes Wasser vorgelegt und 5 kg Styrol (in dem die unter Beispiel 1 angegebenen Mengen an Peroxiden gelöst waren) unter Rühren zugegeben. Nach Aufheizen auf 90 0C wurde 30 Minuten bei dieser Temperatur polymerisiert. Dann wurde der Rührer abgestellt und die Zeit bis zur Phasentrennung bestimmt. Der Ansatz wurde anschließend ver-5 worfen. In 3 Versuchen wurde einmal ohne Suspensionsstabilisator gearbeitet, einmal nach der Methode, wie sie in der DE - A - 25 10 937 beschrieben ist (Vorpolymerisation unter Zusatz von Calciumphosphat) und Schließlich nach dem Verfahren der Erfindung.For this purpose, 5 kg of deionized water were placed in a 15 l glass flask and 5 kg of styrene (in which the amounts of peroxides specified in Example 1 were dissolved) were added with stirring. After heating to 90 ° C., polymerization was carried out at this temperature for 30 minutes. The stirrer was then switched off and the time taken for the phases to separate was determined. The batch was then discarded. In 3 experiments, the work was carried out once without a suspension stabilizer, once by the method as described in DE-A-25 10 937 (prepolymerization with addition of calcium phosphate) and finally by the method of the invention.

O.Z. 3933O.Z. 3933

Tabelle 4Table 4

Dauer der Phasentrennung bei Rührerausfall nach 30 Minuten Polymerisationszeit bei 90 0CDuration of the phase separation at Rührerausfall after 30 minutes polymerization at 90 0 C

Schutzkolloid
in der wäßrigen
Phase
Protective colloid
in the aqueous
phase

gemäßaccording to

Dauer der Phasentrennung in MinutenDuration of the phase separation in minutes

ohne
Tricalcium- DE-OS 25 10 937 phosphat (TCP)
without
Tricalcium- DE-OS 25 10 937 phosphate (TCP)

Hydroxiethyl- erfindungsgemäß cellulose + TCPHydroxiethyl cellulose + TCP according to the invention

Polyvinyl- erfindungsgemäß pyrrolidon + TCPPolyvinyl pyrrolidone + TCP according to the invention

1 51 5

28 3028 30

Nur bei dem Verfahren der Erfindung bleibt im Ernstfall genug Zeit, einen Polymerisationsstopper zuzusetzen.Only with the method of the invention is there enough time to add a polymerization stopper in an emergency.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: ( 1.j Verfahren zum Steuern der Größe der Perlen bei der Herstellung von expandierbaren Styrolpolymerisaten durch Polymerisation von Styrol allein oder im Gemisch mit Comonomeren in wäßriger Suspension in Gegenwart von organischen Schutzkolloiden und radikalbildenden Initiatoren, sowie Treibmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß(1.j method of controlling the size of the pearls in the Production of expandable styrene polymers by polymerizing styrene alone or in Mixture with comonomers in aqueous suspension in the presence of organic protective colloids and radical-forming initiators and blowing agents, characterized in that zunächst in der wäßrigen Phase solche organischen Schutzkolloide gelöst werden, die im Bereich von 25 bis 125 C darin homogen löslich sind, wobei der Konzentrationsbereich so gewählt wird, daß die Grenzflächenspannung zwischen der wäßrigen Phasesuch organic protective colloids are first dissolved in the aqueous phase, which are in the range of 25 to 125 C are homogeneously soluble therein, the concentration range being chosen so that the Interfacial tension between the aqueous phase 15 und der anschließend zugesetzten organischen15 and the subsequently added organic (styrolischen) Phase, die den Initiator enthält,(Styrenic) phase, which contains the initiator, 2
nicht unter 18 N/mm abgesenkt wird und wobei das organische Schutzkolloid einen zugeordneten höheren oder niedrigeren engen Molekulargewichtsbereich besitzt, das Verhältnis wäßriger Phase zu organischer Phase über 0,9 : 1 liegt und das so hergestellte Gemisch in üblicher Weise polymerisiert wird.
2
is not lowered below 18 N / mm and the organic protective colloid has an associated higher or lower narrow molecular weight range, the ratio of aqueous phase to organic phase is above 0.9: 1 and the mixture produced in this way is polymerized in the usual way.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 25 dadurch gekennzeichnet, daß2. The method according to claim 1, 25 characterized in that man zusätzlich ein anorganisches, in Wasser unlösliches Schutzkolloid mitverwendet.an inorganic protective colloid which is insoluble in water is also used. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, 30 dadurch gekennzeichnet, daß3. Process according to claims 1 and 2, 30 characterized in that als organisches Schutzkolloid HydroxiethyIcellulose oder Polyvinylpyrrolidon verwendet wird.HydroxiethyIcellulose as an organic protective colloid or polyvinylpyrrolidone is used. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, 35 dadurch gekennzeichnet, daß4. Process according to claims 1 to 3, 35 characterized in that als wasserunlösliches anorganisches Schutzkolloid Tricalciumphosphat verwendet wird.tricalcium phosphate is used as the water-insoluble inorganic protective colloid. - 2 - O.Z. 3933- 2 - O.Z. 3933 Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte flairanhemmende Verbindungen mitverwendet werden.Process according to claims 1 to 4, characterized in that known flair-inhibiting compounds are also used will. Verwendung der nach den Ansprüchen 1 bis 5 erhaltenen Styrolpolymerisate zur Herstellung von Schaumstoffformkörpern Use of the styrene polymers obtained according to Claims 1 to 5 for the production of foam moldings
DE19833331570 1983-09-01 1983-09-01 METHOD FOR CONTROLLING THE SIZE OF THE PEARLS IN THE PRODUCTION OF EXPANDABLE STYRENE POLYMERISATES BY SUSPENSION POLYMERISATION Withdrawn DE3331570A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833331570 DE3331570A1 (en) 1983-09-01 1983-09-01 METHOD FOR CONTROLLING THE SIZE OF THE PEARLS IN THE PRODUCTION OF EXPANDABLE STYRENE POLYMERISATES BY SUSPENSION POLYMERISATION
EP84107706A EP0137916B1 (en) 1983-09-01 1984-07-03 Process for controlling pearl dimensions in the preparation of expandable styrene polymers by suspension polymerization
DE8484107706T DE3474151D1 (en) 1983-09-01 1984-07-03 Process for controlling pearl dimensions in the preparation of expandable styrene polymers by suspension polymerization
FI843365A FI78486C (en) 1983-09-01 1984-08-27 FOERFARANDE FOER STYRNING AV PAERLSTORLEKEN VID FRAMSTAELLNING AV EXPANDERBARA STYRENPOLYMERAT GENOM SUSPENSIONSPOLYMERISATION.
US06/644,451 US4618468A (en) 1983-09-01 1984-08-27 Method for controlling bead size in the production of expandable styrene polymers by suspension polymerization
JP59180845A JPS6071612A (en) 1983-09-01 1984-08-31 Control of pearl size on manufacturing foamable styrol polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833331570 DE3331570A1 (en) 1983-09-01 1983-09-01 METHOD FOR CONTROLLING THE SIZE OF THE PEARLS IN THE PRODUCTION OF EXPANDABLE STYRENE POLYMERISATES BY SUSPENSION POLYMERISATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3331570A1 true DE3331570A1 (en) 1985-03-21

Family

ID=6208007

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833331570 Withdrawn DE3331570A1 (en) 1983-09-01 1983-09-01 METHOD FOR CONTROLLING THE SIZE OF THE PEARLS IN THE PRODUCTION OF EXPANDABLE STYRENE POLYMERISATES BY SUSPENSION POLYMERISATION
DE8484107706T Expired DE3474151D1 (en) 1983-09-01 1984-07-03 Process for controlling pearl dimensions in the preparation of expandable styrene polymers by suspension polymerization

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8484107706T Expired DE3474151D1 (en) 1983-09-01 1984-07-03 Process for controlling pearl dimensions in the preparation of expandable styrene polymers by suspension polymerization

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4618468A (en)
EP (1) EP0137916B1 (en)
JP (1) JPS6071612A (en)
DE (2) DE3331570A1 (en)
FI (1) FI78486C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015135604A1 (en) 2014-03-10 2015-09-17 Sulzer Chemtech Ag A process to recycle expandable plastic materials and an expandable or expanded plastic material obtainable thereby

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5232618A (en) * 1991-09-30 1993-08-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Substantially constant boiling compositions of difluoromethane and trifluoroethane or perfluoroethane
ES2093528T3 (en) * 1993-03-02 1996-12-16 Du Pont COMPOSITIONS INCLUDING A HEXAFLUOROPROPANE.
US5837740A (en) * 1994-09-28 1998-11-17 Mitsubishi Chemical Basf Company, Limited Expandable ABS resin beads and process for producing the same
DE19816461C1 (en) * 1998-04-14 1999-12-09 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Preparation of expanded polystyrene with narrow core size distribution
DE19816469C1 (en) * 1998-04-14 1999-12-09 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Preparation of expanded polystyrene with narrow core size distribution
DE19816464C1 (en) * 1998-04-14 1999-12-09 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Preparation of expanded polystyrene with narrow core size distribution
US6303664B1 (en) * 1999-10-29 2001-10-16 Styrochem Delaware, Inc. Treatment for reducing residual carbon in the lost foam process
US6838488B2 (en) * 2001-06-11 2005-01-04 Jsp Corporation Production method of foamed polypropylene resin beads
EP3315516A1 (en) 2016-10-31 2018-05-02 University of Vienna Macroporous beads

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1151117B (en) * 1954-08-19 1963-07-04 Basf Ag Process for the production of expandable bead polymers in aqueous suspension
US3222343A (en) * 1961-12-12 1965-12-07 Koppers Co Inc Process for producing flat particles of polymers of vinyl aromatic monomers
US3265642A (en) * 1962-01-23 1966-08-09 Kanegafuchi Chemical Ind Method of manufacturing expandable synthetic resins
DE1163024B (en) * 1962-06-06 1964-02-13 Basf Ag Process for the production of suspension polymers
FR1360627A (en) * 1963-06-17 1964-05-08 Basf Ag Process for the production of expandable, finely divided styrene polymers
DE1165270B (en) * 1962-09-06 1964-03-12 Basf Ag Process for the production of finely divided foamable styrene polymers
US3265643A (en) * 1962-10-04 1966-08-09 Kanegafuchi Chemical Ind Cellular polystypene and method of manufacturing the same
DE1494934B2 (en) * 1963-02-19 1970-10-01 Badische Anilin- & Soda-Fabrik Ag, 6700 Ludwigshafen Flame-retardant, finely divided, expandable molding compound
FR1370635A (en) * 1963-05-20 1964-08-28 Pechiney Saint Gobain Process for the production of expandable styrene copolymers
GB1104926A (en) * 1963-12-13 1968-03-06 Monsanto Chemicals Production of foamable resins
DE1237199B (en) * 1964-01-03 1967-03-23 Atomic Energy Authority Uk Spark gap
FR1461145A (en) * 1964-12-23 1966-01-07 Basf Ag Process for preparing fine particle expandable styrene polymers
US3192169A (en) * 1965-01-07 1965-06-29 Kenneth W Doak Method of making expandable polymeric styrene particles
SE346114B (en) * 1965-05-13 1972-06-26 Hoechst Ag
GB1095410A (en) * 1966-01-11 1900-01-01
BE758215A (en) * 1967-06-20 1971-04-01 Monsanto Chemicals IMPROVEMENTS TO THE POLYMERIZATION OF VINYL-AROMATIC COMPOUNDS.
FR2079991A5 (en) * 1970-02-19 1971-11-12 Pechiney Saint Gobain Asymmetrical polystyrene pearls - by agitated suspension polymn in the presence of colloid protectors
DE2056217A1 (en) * 1970-11-16 1972-05-25 Hoechst Ag Process for the production of foamable styrene polymers
DE2104867C3 (en) * 1971-02-03 1980-08-14 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Process for the production of flame-retardant, expandable styrene polymers
GB1411444A (en) * 1972-12-14 1975-10-22 Monsanto Ltd Suspension polymerisation process
US3923706A (en) * 1973-07-09 1975-12-02 Arco Polymers Inc Process for preparing self-extinguishing expandable polystyrene
DE2510937B2 (en) * 1975-03-13 1981-05-27 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Process for the production of expandable polystyrene particles
DE2548524A1 (en) * 1975-10-30 1977-05-05 Basf Ag PROCESS FOR PRODUCING EXPANDABLE STYRENE POLYMERIZED
DE2638839A1 (en) * 1976-08-28 1978-03-02 Basf Ag PROCESS FOR THE PRODUCTION OF STYRENE SUSPENSION POLYMERISATES
US4174427A (en) * 1978-07-21 1979-11-13 Basf Wyandotte Corporation Method of making expandable polystyrene beads
DE3125446A1 (en) * 1981-06-27 1983-01-20 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen METHOD FOR PRODUCING STYRENE SUSPENSION POLYMERISAT
DE3202159A1 (en) * 1981-07-30 1983-02-17 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl METHOD FOR PRODUCING FINE-PART, EXPANDABLE STYRENE POLYMERISATES WITH IMPROVED PROPERTIES
DE3325392A1 (en) * 1983-07-14 1985-01-24 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl FINE-PIECE, EXPANDABLE STYRENE POLYMERISATES SUITABLE FOR THE PRODUCTION OF QUICK-DEFORMABLE CELL BODIES
US4525485A (en) * 1983-09-08 1985-06-25 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Pre-expanding process and apparatus for the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015135604A1 (en) 2014-03-10 2015-09-17 Sulzer Chemtech Ag A process to recycle expandable plastic materials and an expandable or expanded plastic material obtainable thereby

Also Published As

Publication number Publication date
FI78486C (en) 1989-08-10
EP0137916A3 (en) 1986-01-22
JPH0129363B2 (en) 1989-06-09
FI843365A0 (en) 1984-08-27
DE3474151D1 (en) 1988-10-27
FI78486B (en) 1989-04-28
FI843365A (en) 1985-03-02
JPS6071612A (en) 1985-04-23
EP0137916A2 (en) 1985-04-24
EP0137916B1 (en) 1988-09-21
US4618468A (en) 1986-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1218149C2 (en) FLAME RETARDANT FOR PLASTICS
DE1570771C3 (en) Process for the preparation of a stable dispersion from a synthetic polymer in an organic liquid
EP0476256B1 (en) Process for controlling granulation in the preparation of expandable styrene polymers by suspension polymerization
EP0137916B1 (en) Process for controlling pearl dimensions in the preparation of expandable styrene polymers by suspension polymerization
EP0304582B1 (en) Process for making styrene polymers having a narrow grain size distribution
DE2906336C3 (en) Finely divided, self-extinguishing, expandable styrene polymers
EP0143880B1 (en) Process for controlling pearl dimensions in the preparation of expandable styrene polymers by suspension polymerization
DE1904189A1 (en) Process for making foamable pearls
EP0109492B1 (en) Process for preparing coated compositions of finely divided expandable styrene polymers, and use of the coated product
DE2139686A1 (en) FINE PARTIAL EXPANDABLE STYRENE POLYMERIZES
DE3620683C1 (en) Blowing agent-containing styrene polymers
EP0134414B1 (en) Finely divided expandable styrene polymers useful in the production of easily demouldable foamed products
EP0071717B1 (en) Process for preparing finely divided expandible styrene polymers
EP0000572B1 (en) Process for preparing expandible polystyrene beads
EP0027609B1 (en) Particulate styrene polymers containing an expanding agent, and their use
DE2510937A1 (en) Expandable polystyrene particles having low internal water content - prepd in presence of calcium and or magnesium phosphates and or carbonates
DE2255397C3 (en) Expandable styrene polymers that are suitable for the production of rapidly demoldable cell bodies
DE2640999A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF STYRENE SUSPENSION POLYMERISATES
DE2419969A1 (en) FINE PARTIAL EXPANDABLE STYRENE POLYMERIZES
DE1946441C3 (en) Process for the production of flame-retardant styrene polymers
DE1620909C3 (en) Process for the preparation of a liquid dispersion of polymer particles in an organic liquid
DE1769803A1 (en) Expandable polyvinyl aromatic polymer particles and processes for their preparation
DE1770553A1 (en) Process for the production of expandable styrene polymers
DE1113573B (en) Process for polymerizing monomers with a CH = C? Group, in particular 1,3-butadiene-hydrocarbons
DE2826459A1 (en) EXPANDABLE POLYSTYRENE PARTICLES AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: HUELS AG, 4370 MARL, DE

8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee